robinkrens.nl - git repository - cortex-from-scratch/blob - drivers/st7735s.c

   1 /* (CC-BY-NC-SA) ROBIN KRENS - ROBIN @ ROBINKRENS.NL
   2  *
   3  * $LOG$
   4  * 2019/9/14 - ROBIN KRENS
   5  * Initial version
   6  *
   7  * $DESCRIPTION$
   8  *
   9  * $USAGE$
  10  *
  11  * */
  12
  13 #include <stdbool.h>
  14 #include <stddef.h>
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <stdarg.h>
  17
  18 #include <sys/mmap.h>
  19 #include <sys/robsys.h>
  20
  21 #include <lib/regfunc.h>
  22 #include <lib/string.h>
  23 #include <lib/tinyprintf.h>
  24 //#include <lib/fonts/wogfont.h>
  25
  26 #include <drivers/st7735s.h>
  27
  28 #define TIMEOUT 500
  29 #define SCRWIDTH 132
  30 #define SCRHEIGHT 132
  31
  32 int tft_putc(uint16_t, uint16_t, char);
  33 void tft_init() {
  34
  35         /* Peripherial init */
  36         rsetbit(RCC_APB1ENR, 14); // enable SPI2
  37         rsetbit(RCC_APB2ENR, 3); // enable GPIOB
  38         rsetbit(RCC_APB2ENR, 4); // enable GPIOC
  39
  40         /* The PINS used are PB12, PB13, PB15 and PC6 respectively
  41          * NSS (or CS): alternative function pusp-pull
  42          * NSS Output is (always high) enabled with this setting
  43          * SCK Master: alternate function push-pull
  44          * MOSI (or DI): alternate function push-pull
  45          * D/CX (or A0): Command or data write line PC6 */
  46         rwrite(GPIOB_CRH, 0xA4AA4444);
  47         rwrite(GPIOC_CRL, 0x42444444);
  48
  49         /* Chip select: software enabled
  50          * In case for a hardware setup, connect NSS (CS) to
  51          * ground  */
  52         rsetbit(SPI2_CR1, 9);
  53         rsetbit(SPI2_CR1, 8);
  54
  55         rsetbit(SPI2_CR1, 15); // one-wire mode
  56         rsetbit(SPI2_CR1, 14); // start with transfer
  57         rsetbit(SPI2_CR1, 4); // FPLCK div 8
  58         rsetbit(SPI2_CR1, 2); // master selection
  59         rsetbit(SPI2_CR1, 6); // enable SPI
  60
  61         /* Init sequence */
  62         tft_command(TFT_SWRESET, 0);
  63         _block(120000);
  64         tft_command(0x11, 0);
  65         _block(120000);
  66
  67         /* Frame rate control */
  68         tft_command(TFT_FRMCTR1, 3, 0x01, 0x2C, 0x2D);
  69         tft_command(TFT_FRMCTR2, 3, 0x01, 0x2C, 0x2D);
  70         tft_command(TFT_FRMCTR3, 6, 0x01, 0x2C, 0x2D, 0x01, 0x2C, 0x2D);
  71
  72         /* Power control */
  73         tft_command(TFT_PWCTR1, 3, 0xA2, 0x02, 0x84);
  74         tft_command(TFT_PWCTR2, 1, 0xC5);
  75         tft_command(TFT_PWCTR3, 2, 0x0A, 0x00);
  76         tft_command(TFT_PWCTR4, 2, 0x8A, 0x2A);
  77         tft_command(TFT_PWCTR5, 2, 0x8A, 0xEE);
  78         tft_command(TFT_VMCTR1, 1, 0x0E);
  79
  80         tft_command(TFT_INVOFF, 0);
  81         tft_command(TFT_COLMOD, 1, 0x05); // 0x05
  82         tft_command(TFT_MADCTL, 1, 0xC0); // TODO: check
  83
  84         tft_command(TFT_CASET, 4, 0x00, 0x00, 0x00, 0x7F);
  85         tft_command(TFT_RASET, 4, 0x00, 0x00, 0x00, 0x9F);
  86
  87         /* Gamma Settings */
  88         tft_command(TFT_GMCTRP1, 16, 0x02, 0x1C, 0x07, 0x12,
  89                         0x37, 0x32, 0x29, 0x2D,
  90                         0x29, 0x25, 0x2B, 0x39,
  91                         0x00, 0x01, 0x03, 0x10);
  92         tft_command(TFT_GMCTRN1, 16, 0x03, 0x1D, 0x07, 0x06,
  93                         0x2E, 0x2C, 0x29, 0x2D,
  94                         0x2E, 0x2E, 0x37, 0x3F,
  95                         0x00, 0x00, 0x02, 0x10);
  96
  97         /* Before turning on the display, fill the display
  98          * so no random display data is shown */
  99         tft_fill(0,0,SCRWIDTH-1,SCRHEIGHT-1,0x0000);
 100         //tft_setpixel(50,50,0xFFFF);
 101         tft_putc(0xFFFF, 0x0000, 's');
 102
 103         /* Turn on */
 104         tft_command(TFT_NORON, 0);
 105         _block(10000);
 106         tft_command(TFT_DISPON, 0);
 107         _block(100000);
 108
 109
 110         /* //_block(10000);
 111
 112         tft_command(TFT_CASET, 4, 0x00, 0x08, 0x00, 0x09);
 113         tft_command(TFT_RASET, 4, 0x00, 0x08, 0x00, 0x09);
 114         tft_command(TFT_RAMRD, 0);
 115
 116         //tft_command(0x0C, 0);
 117         //tft_command(0x0A, 0);
 118
 119         rclrbit(SPI2_CR1, 14); // receive
 120
 121         while(!rchkbit(SPI2_SR, 0));
 122         uint8_t chip_id = *SPI2_DR;
 123         printf("COLMOD: %#x\n", chip_id); */
 124
 125         rclrbit(SPI2_CR1, 8); // deselect
 126 }
 127
 128 /* Helper function */
 129 static int txbuf_empty () {
 130         int cnt = 0;
 131         while(!rchkbit(SPI2_SR, 1)) {
 132                 cnt++;
 133                 if (cnt > TIMEOUT) {
 134                         printf("Error: transmit timeout!\n");
 135                         return 0;
 136                 }
 137         }
 138         return 1;
 139
 140 }
 141
 142
 143 /* Function to fill an area starting at (beginx, beginy)
 144  * and end ending at (endx, endy */
 145 int tft_fill(uint8_t beginx, uint8_t beginy, uint8_t endx,
 146                 uint8_t endy, uint16_t color) {
 147
 148         /* The CASET and RASET commands set the begin X/Y
 149          * and end X/Y of the fill area. Both are split over
 150          * two paramters/bytes. Most screen are small, so you will
 151          * only need to consider the first 8 MSBs. Parameter 1 and
 152          * 3 are always 0.
 153          *
 154          * In theory, TFT screens of 65,535 by 65,535 could be
 155          * supported */
 156         tft_command(TFT_CASET, 4, 0x00, beginx, 0x00, endx);
 157         tft_command(TFT_RASET, 4, 0x00, beginy, 0x00, endy);
 158
 159         /* After setting the fill area, we can send the color
 160          * data. The chip autoincrements the address so we can
 161          * keep writing continiously for the fill area. Note
 162          * that each pixel requires two bytes to be send (16
 163          * bit mode: ...)   */
 164         uint32_t totalwrites = (endx - beginx) * (endy - beginy) * 2;
 165         //printf("tw: %d, x: %d, y: %d\n", totalwrites, beginx, beginy);
 166         tft_command(TFT_RAMWR, 0);
 167         rsetbit(GPIOC_ODR, 6); // data = 1
 168         for (int i = 0; i < totalwrites; i++) {
 169                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (color >> 8));
 170                         if (!txbuf_empty())
 171                                 return -1;
 172                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (color & 0xFF));
 173                         if (!txbuf_empty())
 174                                 return -1;
 175         }
 176         return 0;
 177 }
 178
 179 /* Function to individually set a pixel
 180  * Refer to tft_fill, similar calls  */
 181 int tft_setpixel(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t color) {
 182
 183         tft_command(TFT_CASET, 4, 0x00, x, 0x00, x+1);
 184         tft_command(TFT_RASET, 4, 0x00, y, 0x00, y+1);
 185 tft_command(TFT_RAMWR, 2, (uint8_t) (color >> 8), (uint8_t) (color & 0xFF));
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 /* Low-level function to print a character to the display
 190  * Should not be used directly, since it does not set
 191  * the location */
 192 int tft_putc(uint16_t fg, uint16_t bg, char c) {
 193
 194         //chipselect();
 195         // Bitmaps are 9 by 8
 196         uint8_t databuf[9] =  {0x73, 0xFB, 0xDB, 0xDB, 0xDB, 0xDB, 0xDB, 0xDF, 0xDA};
 197         //uint8_t databuf[9] =  {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
 198
 199         int totalpixels = 72;
 200         int column = 0;
 201         int row = 0;
 202         uint8_t current;
 203
 204         tft_command(TFT_CASET, 4, 0x00, 10, 0x00, 18);
 205         tft_command(TFT_RASET, 4, 0x00, 10, 0x00, 17);
 206         tft_command(TFT_RAMWR, 0);
 207         rsetbit(GPIOC_ODR, 6); // data = 1
 208         for (int i = 0; i < totalpixels; i++) {
 209
 210                 current = databuf[column];
 211
 212                 if ((current >> (7 - row)) & 0x1) {
 213                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (fg >> 8));
 214                         if (!txbuf_empty())
 215                                 return -1;
 216                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (fg & 0xFF));
 217                         if (!txbuf_empty())
 218                                 return -1;
 219                 }
 220                 else {
 221                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (bg >> 8));
 222                         if (!txbuf_empty())
 223                                 return -1;
 224                         rwrite(SPI2_DR, (uint8_t) (bg & 0xFF));
 225                         if (!txbuf_empty())
 226                                 return -1;
 227                 }
 228
 229                 /* Algoritm dependent on draw mode: top down, left right */
 230                 column++;
 231                 if (column > 8) {
 232                         column = 0;
 233                         row++;
 234                 }
 235         }
 236         return 0;
 237         // lookup table
 238 }
 239
 240
 241 /* Invokes commands with a variable list of paramaters. Sending parameters
 242  * requires the D/CX line to be high  */
 243 int tft_command(uint8_t cmd, int argsc, ...) {
 244
 245         va_list ap;
 246         // command
 247         rclrbit(GPIOC_ODR, 6); // D/CX line low
 248         rwrite(SPI2_DR, cmd);
 249         if (!txbuf_empty())
 250                 return -1;
 251
 252         // parameter or data
 253         if (argsc > 0) {
 254                 va_start(ap, argsc);
 255                 rsetbit(GPIOC_ODR, 6); // D/CX line high
 256                 for (int i = 0; i < argsc; i++) {
 257                         uint8_t p = (uint8_t) va_arg(ap, unsigned int);
 258                         rwrite(SPI2_DR, p);
 259                         if (!txbuf_empty())
 260                                 return -1;
 261                 }
 262                 va_end(ap);
 263         }
 264         return 0;
 265 }
 266